Ученые российского Института ядерной физики имени Г.И. Будкера создали прецизионный источник тока для дипольных магнитов бустера синхротронного источника «Сибирское кольцо фотонов». Это специализированное оборудование поддерживает необходимый ток не только в статическом состоянии, но и в динамике, что крайне важно при увеличении энергии электронного пучка в бустере.
Само существование электронного пучка в синхротроне зависит от точности и стабильности магнитного поля в дипольных магнитах. Прототип устройства уже испытан, к завершению текущего года планируется изготовить еще два. Первоначально ученые собирались закупить оборудование для питания у фирмы Danfysik, ведущего производителя регулируемых систем питания.
Как пояснил научный сотрудник Валентин Докутович, в бустере формируется электронный пучок с заданными параметрами, который затем вводится в основное накопительное кольцо для получения синхротронного излучения. Чтобы пучок имел нужные характеристики и не разрушался при ускорении, изменение основного магнитного поля в бустерном кольце должно находиться в жестких допусках, зависящих от тока в его дипольных магнитах. Поскольку закупки за рубежом были невозможны, институт взялся за разработку собственного решения.
Оборудование отечественного производства отвечает требованиям точности, необходимой для работы с хрупким синхротронным пучком. Докутович отметил, что плавное нарастание тока во время ускорения очень важно для сохранения пучка в целостности. Система поддерживает стабильность за счет прецизионного управления с обратной связью. Алгоритм и запатентованные методики позволяют обеспечить необходимую точность и стабильность качества пучка. Несмотря на использование некоторых существующих компонентов, новая интеграция в полнофункциональную прецизионную систему по своим характеристикам соответствует или превосходит зарубежные аналоги, представляя собой важное научное замещение.
Гибкая новосибирская конструкция может быть легко адаптирована для регулируемых источников больших токов от 500 А до 10 кА с напряжением до сотен вольт, что не уступает лучшим мировым аналогам в этой области. Первый из трех готовых источников питания будет установлен на бустере в ближайшее время, а два оставшихся — к концу 2023 года, что завершит создание важнейшей подсистемы синхротрона СКИФ.
